随着出行压力的不断增大,汽车安全问题受到越来越多的关注,伴随着电子技术的发展,越来越先进的电子计算单元被应用于主动式安全系统中,保障着人们出行的安全。其中,全景环视系统可为坐在驾驶位的驾驶员提供车身周围的道路信息,避免车辆与行人发生碰撞,可减轻驾驶员驾驶压力并保证一定的安全。而同时全景环视系统也可作为智能汽车图像采集平台,实现如车道线保持、车道定位、障碍物检测等功能,对未来智能车辆算法的应用研究和发展有着显著的影响。基于此,本文针对当前全景环视系统中存在的鱼眼图像校正效果差、存在明显的拼接缝、视野较窄等缺点,研究并开发了一套可变视角、消除拼接缝,并可用于在嵌入式系统中运行的全景环视系统,此系统通过自行设计的图像采集单元并经相应处理芯片运算,最终可将用户置身于三维虚拟场景中,相比二维全景环视系统可视范围更大且更直观。具体研究重点及创新如下:1、针对当前产品存在拼接效果不佳、自动化程度低、显示比例不齐等缺点,设计了实车场景确定投影点位置确定的显示比例,提出了一种相较于SUSAN、Harris检测算法鲁棒性更强的自动选点算法来提取角点,并对全景图的各视角之间重叠位置进行了亮度和拼接缝的融合。2、分析二维全景与三维全景相似与不同之处,提出三维环视算法。着重研究碗状曲面模型的建立方法,结合相机外参,研究图像投影到曲面的计算公式,研究虚拟摄像机系统,实现三维空间自由视角,并使用OpenGL实现三维全景环视的生成。3、设计实现图像采集运算的硬件平台并进行算法移植。围绕系统整体设计要求提出合适的硬件平台,对相关硬件模块进行详细设计,针对嵌入式系统对相应算法进行移植,使标定程序、二维全景程序、三维全景程序均可在嵌入式系统中运行,并使用GPU加速对部分耗时程序进行优化,满足系统实时性要求,最后进行实车验证并取得了良好的显示效果。论文研究表明,本文所开发的三维全景环视系统有效解决了拼接效果不佳及视野不全的缺点,为驾驶员在驾驶过程中提供了良好参考,避免了因视野盲区发生的交通事故,其应用价值具有广阔的市场前景。